水资源论证报告.docx
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水资源论证报告
第一章总则
1.1编制目的
水资源是重要的自然资源和经济资源，是国家战略性基础资源，在保障社会经济可持续发展中具有不可替代的重要作用。
随着国民经济建设的飞速发展，加强水资源的管理和保护已显得十分重要。
为了促进水资源的优化配置和可持续利用，实施水资源的统一调度和管理，保障建设项目的合理用水要求，根据《中华人民共和国水法》、国务院《取水许可制度实施办法》等法律法规，湖南省地质矿产勘查开发局四一三队芙蓉商住楼采用钻井抽取地下水用于地温中央空调，四一三队委托我院编制地温中央空调取地下水的水资源论证报告。
1.2编制依据
1.2.1法规
①《中华人民共和国水法》（2002年10月1日）
②《中华人民共和国防洪法》（1997年8月29日）
③《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）
④《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月15日）
⑤《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253条）
⑥国务院《取水许可实施办法》（1993年8月1日）
⑦《建设项目水资源论证报告书编制基本要求》（水利部、国家发展计划委员会2002年第15号令）
⑧《湖南省水法实施办法》（2002年5月1日）
⑨水利部《取水许可申请审批程序规定》（1994年6月）
⑩《湖南省取水登记规则》及《湖南省取水申请书及审批程疗》（1990年9月20日）
1.2.2规范
①《水资源评价导则》（SL／T238—1999）；
②《环境影响评价技术导则》（HJ／T2.1～2.3-93）；
③《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
④《地下水环境质量标准》（GB／T14848-93）；
⑤中华人民共和国国家标准《防洪标准》（GB50201-94）；
1.2.3资料
①《芙蓉商住楼岩土工程勘察报告》（湖南省湘北地矿工程勘察所2000年8月11日）
②《常德市武陵区水资源开发利用现状分析报告》
③《二00四年常德市水资源公报》（常德市水利局）
1.3取水水源与取水地点
湖南省地质矿产勘查开发局四一三队芙蓉商住楼采用钻井抽取地下水用于地温中央空调取水点位于常德市洞庭大道与芙蓉路交汇处西北角。
东临芙蓉路，南临洞庭大道。
设计钻井两口，其中取水井一口，回灌井一口。
取水井与回灌井交替使用。
井距大于30m。
设计钻井深31.0m，主要含水层赋存于卵石⑤中，含水层厚度为15m左右。
场地地下水（水头高）埋深为1.00m左右，相当于标高29.50m左右。
根据四一三队提供的资料，设计单井取水量为100T／h，日取水量为2400T。
取水水源为地下承压水。
1.4论证工作等级及论证范围
1.4.1水资源论证工作等级
地下取水水源论证工作等级按照其重要性可分为A（很重要）、B（重要）、C（一般）。
建设项目用水取用地下水，取水规模小于1万m3／d，属小型取水工程。
取水用途主要是作地温中央空调的媒介，该系统全封闭、全回灌、无损耗、无污染、环保节能。
在场地内地下水上部为滞水，分布于杂填土中，下部为承压水由沅江补给，分布于圆砾卵石层、粉砂层中。
因此，水资源论证的等级定为C级，水资源论证工作在区域水资源评价基础上进行。
1.4.2论证范围
湖南省地质矿产勘查开发局四一三队芙蓉商住楼地温空调取水为地下水，取水主要受地下水补给条件、区域取用水情况及退水的影响。
地下水的补给以大气降水补给和沅江补给为主，其它堰塘、湖泊河流补给为辅。
根据项目处的地质状况及水源的补给条件，水资源论证范围主要确定在江北城区和沅江干流武陵区段。
1.4.3水平年
①现状水平年。
现状水平年一般选取与进行水资源论证时较接近的年份，并避免特枯或特丰年份。
根据降水情况，常德市城区2004年年降水量与多年平均值接近，论证选取2004年为现状水平年。
②设计水平年。
结合常德市市区国民经济社会发展规划，本项目论证以2015年作为设计水平年。
1.5论证委托单位与承担单位
委托单位：
湖南省地质矿产勘查开发局四一三队
承担单位：
常德市水利水电勘测设计院
第二章建设项目概况
2.1建设项目名称与性质
建设项目的名称：
常德市芙蓉商住楼钻井抽取地下水用于地温中央空调。
新建项目的性质：
新建工程
2.2项目地点
常德市芙蓉商住楼钻井抽取地下水点位于洞庭大道与芙蓉路交汇处的北西角,场地内地形平坦，其地貌属沅江北岸Ⅰ阶地范畴。
2.3工程规模
常德市芙蓉商住楼建筑面积6800m2，六层框架（局部七层），标准层层高3m，底层层高4.2m，纵轴长57.9m，横轴长15.8m，常德市发展计划委员会于2003年以常计（2003）467号批准该项目立项，2004年4月改扩建工程正式启动，土建、装饰工程共计投资680万元，2005年4月经过改造的扩建主体建筑基本完工。
2.4总平面布置
湖南省地质矿产勘查开发局四一三队芙蓉商住楼位于常德市洞庭大道与芙蓉路交汇处。
东临芙蓉路，南临洞庭大道。
坪内为停车场及绿化草坪等。
第三章水资源现状及开发利用情况
3.1区域水资源现状
3.1.1区域基本情况
3.1.1.1自然地理
①地理位置
常德市位于湖南省西北部，西洞庭湖滨，沅水和澧水的中下游，东南靠益阳市，西连怀化市及张家界市，北与湖北荆沙市接壤。
常德市城区位于市域中南部，东径111030´，北纬29002´，常德市素有“湘西门户”之称，是湘西北的政治、经济、文化、科技、交通中心。
项目区属平原岗地类型：
江北城区、武陵镇及近郊地形平坦，为河湖冲积平原：
德山、河伏及东北角的梅家冲（白合山）和西南角的乡公嘴为低丘岗地。
江北城区地势西北高，东南低，武陵镇则由南向北倾斜，德山除樟木桥一带为垄岗平原，地势较为平坦外，其它均属平顶块状岗地，地形起伏变化较大。
常德平原区为本区最主要的地貌类型，是由河流阶地组成的冲积平原，地势低平，相对高差较小，河汊湖沼密布，易受洪水和内涝威胁。
项目区在地质构造上位于杨子地台内的二极构造单元——江南古陆和江汉至洞庭湖盆地的交接地带。
项目所在地工程地质属砂土轻亚粘土区，砾、卵石承重层强度较高，质量较好。
项目场地为第四纪河一湖相堆积平原，属沅水河I级阶地范畴，地势平坦，地貌单一，据钻探揭露，场地内埋藏的地层包括杂填土、粉质粘土、粉砂、圆砾等。
按1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），常德市地震动峰值的速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为Ⅶ级。
②水文气象
项目区属季风气候区、气候温和、四季分明、光热充足、雨量集中、春季气温多变，严寒期短、暑热期长。
年平均降雨量1398.3mm，最大年降水量2020.4mm，最小年降水量927mm，年平均蒸发量1193mm，主要集中于5～9月，历年平均气温为16.7℃，极端最高气温为40.1℃，极端最低气温为-13.2℃，日照时数约1660h，无霜期271ｄ，冬季主导风向NNE，夏季主导风向WS，平均风速2.1m／s，年静风率31％左右。
本区地下水为孔隙承压水，赋存于砂及砂卵石层中，埋深一般8-12m，汛期河水补给地下水。
项目区所在地址地下水含水层水量丰富，水位高低随柳叶湖和沅江水位涨落而变化，年变化幅度近l.0m，汛期地下水位可升至距地面0.3m。
③河流
流经常德市城区的沅江和项目地东北侧的柳叶湖—占天湖，是常德城区的主要地表水体。
沅江是常德市生产、生活用水的主要水源和城区排水受纳水体，年平均流量2095m3／s，年平均水位3lm左右，易发洪水，历年实测最大洪峰流量29100m3／s，最高洪峰水位42.49m。
区内尚有枉水、马家吉河、三闾港、渐河、东风河等五条主要支流，有柳叶湖、占天湖等较大的湖泊以及星罗棋布、大小不一的沟港湖塘，水资源丰富，水面辽阔。
柳叶湖—占天湖总水面面积近2万亩，是常德市重要的地表水量调蓄湖泊，又是传统的养殖和开发建设中的乐园、观光水体。
常德市江北城区三闾河、穿紫河等内河纵横分布，连通着柳叶湖一占天湖和沅江。
常德市投巨资修建了城区防洪圈建筑，可抵御100年一遇的沅江高洪，并修建了大型电排站以及时排降高洪期柳叶湖及城区内河积涝水。
3.1.1.2社会经济指标
武陵区行政面积298km2，2004年人口为463011人，其中农业人口121268人，非农业人口340863人，农用地面积25.21万亩，其中耕地面积13.85万亩，园地2.74万亩，林地1.78万亩，其它农用地6.84万亩。
2004年全区国内生产总值1775707万元，其中第一产业33144万元，第二产业为l160039万元。
武陵区是常德市党、政、军首脑机关所在地，是全市政治、经济、文化的中心，素有“鱼米之乡”之称。
自古为巴楚咽塞之地，水运发达，历史悠久。
交通四通八达，有207、309国道，还有1804等多条省道。
石长铁路横穿区办，常德机场能起降737客机。
3.1.2水资源现状
3.1.2.1降水量
项目区地处亚热带季风性湿润气候区，春湿秋燥，冬冷夏热。
春夏之交多梅雨，天气沉闷，湿度较大。
七、八月份在西太平洋副热带高压的控制下，天气炎热。
秋季极地气团势力增强，天气晴朗少雨。
根据水文部门统计，全区多年平均降水量为1398.3mm，2004年降水量1554.9mm。
降水量在时空分布上不均匀。
从时间上看，一是年际变化大，多年平均变差系数为0.20；二是年内分布不均，4～9月多年平均降水量为910.9mm，占多年平均的66.6％，2004年4～9月降水量954.5mm，占全年的71.3％；三是暴雨强度大，2004年常德站最大日降水量达76mm。
从地区分布上看；大致由东南向西北递增，一般山地偏多，丘岗平原偏少。
3.1.2.2地表水资源量
地表水资源量是指地表水的动态水量，即河川径流量。
沅江上游以常德水文站为标准衡量，多年平均径流量669.4亿m3，2004年天然径流量为693.5亿ｍ3，武陵区本域内多年平均径流量1.98亿ｍ3，2004年天然径流量为2.65亿m3，因此，武陵区径流总量多年平均671.38亿m3，2004年径流总量696.15亿m3。
3.1.2.3地下水资源量
地下水资源量是指与降水、地表水有直接补排关系的地下水量，根据计算项目区多年平均地下水资源量为0.33亿m3，2004年地下水资源总量0.65亿m3。
3.1.2.4水资源总量
本地区水资源总量指当地的地表、地下产水总量，由地表、地下水资源量两部分组成，不考虑河川基流量，则多年平均水资源总量为671.71亿m3，2004年水资源总量为696.8亿m3。
3.1.2.5水质状况
①地表水质现状
对沅江常德段常年进行水质监测，共监测32个因子，从监测结果看，除粪大肠菌群有超标现象外，其它监测项目常年保持在Ⅲ类水质以上，与湖南省水功能区划的要求是相符合的，属水质保护良好的水体.
②地下水质状况
2006年6月22日和2006年9月25日对市区四眼古井分别采样，进行水质分析，氨氮、铁、锰、总大肠茵群超过《地下水环境质量标准》（GB／T14848-93）的III类水标准。
根据监测结果分析，该水体不宜作为生活饮用水水源。
3.2区域水资源开发利用现状
水资源的开发利用形式分为两类：
一类是地表水的开发利用；二类是地下水的开发利用。
按其用途分又可分为农业用水、工业用水和人畜饮用水。
3.2.1农业用水量
农业用水的开发利用按不同的农业用途和灌溉定额进行推算。
水田双季稻450～500ｍ3／亩，单季稻350～400m3／亩，菜地（旱地）380～550m3／亩。
2004年武陵区水田耗水2400万ｍ3，旱地耗水2216万m3，菜地耗水3372万m3，共耗水7988万ｍ3。
3.2.2工业用水量
工业用水量用工业增加值计算，2004年全区规模以上工业用水量4943万m3，规模以下工业用水量1898万m3，共计6841万m3，其中地下水949万m3。
3.2.3林牧渔畜用水量
根据2004年度常德市水利局水资源公报，鱼塘补水定额650m3/亩，大牲畜用水35升／头·日，小牲畜用水25升／头·日，2004年林果草场灌溉用水量22.0万m3，牲畜用水83.0万m3，鱼塘补1599万m3，共计1704万m3，其中地下水20.3万m3。
3.2.4城镇公共用水量、居民生活用水量
根据2004年水资源公报，城镇公共用水量为271万m3，居民生活用水量673万m3,两项合计944万m3，其中地下水72.4万m3。
3.2.5现状水平年实际用水量
现状年2004年全区农业用水量为7988万m3，工业用水量为6841万m3，其中地下水949万m3；林牧渔畜用水量1704万m3，其中地下水20.3万m3；城镇公共用水量271万m3，居民生活用水量673万m3，其中地下水72.4万m3，详见表3.2-1。
表3.2-1 2004年（现状年）武陵区耗水情况统计表
序号
耗水用途
耗水量（万ｍ3）
地表水
地下水
总计
1
农业用水
7988
7988
2
工业用水
5892
949
6841
3
林牧渔畜用水
1683.7
20.3
1704
4
城镇公共用水
271
271
5
居民生活用水
600.6
72.4
673
合计
16435.3
1041.7
17477
从上表可以看出，现状年所消耗的地表和地下水量虽占有一定的比例，但消耗的水量不大。
项目区内水资源丰富，水资源开发利用程度很低。
但由于水资源季节分配不均，年际变化大，水管理体制不顺，水资源人为浪费，当地经济发展及城镇化的提高造成水质恶化趋势等原因，在特枯水年时在局部还会发生干旱。
3.2.6设计水平年用水量
根据人口的增长和社会的发展，预测出规划水平年的用水量：
2015年全区农业用水量为8230万m3，工业用水量为7154.7万m3，其中地下水1157.7万m3；林牧渔畜用水量1812万m3，其中地下水22.3万m3；城镇公共用水量281万m3，居民生活用水量721万m3，其中地下水76万m3，详见表3.2-2。
表3.2-2 2015年（设计水平年）武陵区耗水情况统计表
序号
耗水用途
耗水量（万ｍ3）
地表水
地下水
总计
1
农业用水
8230
8230
2
工业用水
5997
1157.7
7154.7
3
林牧渔畜用水
1789.7
22.3
1812
4
城镇公共用水
281
281
5
居民生活用水
645
76
721
合计
16942.7
1250
18192.7
从上表可以看出，规划年虽然比现状年的地表水和地下水用水量有所增加，但消耗的水量依然不大。
项目区内水资源丰富，水资源开发利用程度依旧不高。
第四章建设项目取水水源论证
4.1项目区水文地质条件
项目区属季风气候区，气候温和，光照充足，雨量集中，春季气温多变，严寒期短，暑热期长。
年平均降雨量1398.3mm。
沅江距拟建场地约1600m左右，是本区最大的地表水体，河床宽区500m，多年平均流量2095m3／S，最大流量29100m3／s，最小流量188m3／s，每年4～8月为汛期，最高洪水位42.49m（常德水文站1996年），一般11月至次年1月为枯水期，历年最低水位27.03m（常德站1979年12月12日）。
本次勘察深度范围内地下水以赋存于卵石⑤中的孔隙承压水为本场地内主要地下水类型，根据区域水文地质资料，地下水补给源基本相同，与沅江有水力联系，补给充分，水量较大，具承压性。
本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场地地层属第四系全新统（Q4），各层土的特征分述如下：
①杂填士：
根据勘探情况，场地内杂填土东部和中西部有较大差别；场地东部钻孔zk4反映杂填土呈灰褐色、灰黑色，上部0.08米左右为粉质粘土夹砾石等，较密实，呈中密—稍密状。
下部含淤泥，夹较多砖渣、瓦片、砾石等，见腐殖质，呈松散状，很湿、含水饱和。
场地中、西部填土上部为粉质粘土夹砾石；下部堆填较久、以粉质粘土为主，见石灰渣、砖渣等，含少量腐殖质，中密—稍密状，稍湿。
本层东部较厚，达2.6～2.8米，中西部稍薄，厚1.40米左右。
②粉质粘土：
黄褐色，粘土质为主，含少量铁、锰质结核，固结较紧，呈可塑—硬塑状。
该土层仅在ZK5、ZK6两孔中钻遇，厚度分别为1.4米、0.90米。
其主要物理力学性质指标：
天然含水量：
22.3％孔隙比：
0.581
比重：
2.65压缩系数：
O.11MPa-1
压缩模量：
l4.4MPa
③粉土：
黄褐色，粉土质为主，含少量粘性土团块，局部见铁质斑块。
中密—稍密状，湿—很湿。
此层厚3.0O～5.O0米，平均厚3.96米。
主要物理力学性质指标如下：
天然含水量：
22.7～24.8%孔隙比：
0.583～0.637
比重：
2.65～2.67压缩系数：
0.18～0.21MPa-1
压缩模量：
7.5～9.1MPa
④淤泥质粉士：
灰色、粉土质为主，含腐植质局部夹粉砂薄层，松散状。
含水饱和。
该层仅在场地东北部ZK1及ZK2中见，厚度3.50～3.90米。
其主要的理力学性质指标如下：
天然含水量：
33.2％孔隙比：
0.787
比重：
2.63压缩系数：
0.38MPa-1
压缩模量：
4.7MPa
⑤圆砾—卵石：
该层在场地东北部埋藏较深，达9.6O-10.50米。
呈灰色，含泥砂20％左右，粒径2～3厘米为主，磨圆度好，级配良好，砾石成份以石英、砂岩、板岩、硅质岩等为主。
含水饱和。
其他位置该层埋藏较浅，一般在6.10米左右，呈黄褐色，砾石成分以石英、砂岩、硅质岩等为主。
含水饱和。
场地内圆砾—卵石层呈中密—密实状。
4.2水源地水文地质特性
本次地温空调抽取地下水的取水层位于卵石⑤中，该含水层主要为卵石，泥沙含量20％左右，砾石粒径以2～5cm为主，部分6～8cm，个别12cm以上。
该含水层与城市周围湖泊及沅江有着良好的水力联系，地下水补给充分。
场地内地下水以赋存于圆砾-卵石层中的孔隙潜水为主，其水量较丰富，与地表水有互补关系，地表水（沅江河水）高时有一定的承压性质，其上部覆盖土层为其隔水顶板。
经2000年7月钻孔勘测，测得地下水位为l米左右，即标高29.50米左右。
4.3取水井和回灌井结构
1、取水井与回灌井采用直径600mm，壁厚4.5～5mm的钢板卷管。
2、过滤器长度15.0m，沉淀管长度2m。
3、井管与井孔壁之间填入天然砾石，粒径根据实际情况选用。
填滤料深度21m左右，厚度150mm，钻孔直径900mm。
4、考虑到取水井与回灌井交替使用，两口井可按相同结构设计施工。
5、利用后的水温大约在28℃左右，井距要求30m以上。
6、成井后采用活塞洗井法，反复清洗，要求达到水清砂净。
4.4地下水运动分析计算
根据《芙蓉商住楼岩土工程勘察报告》（湖南省湘北地矿工程勘察所2000年8月11日）提供的地勘资料，地面下9.5米以下有可供取水的含水层，卵石层⑤的平均含水层厚度为15米左右，因此本处含水层厚度亦取15米。
抽水实验成果表4.4-1和表4.4-2。
表4.4-1空压机抽水试验
静止水位
（m）
下降水位
（m）
测量时间
测量流速时间
铁桶容量
（长×宽×高）
3.48
9:
00
52″29
950×740×480
4.48
9:
30
53″16
4.80
10:
00
54″
4.90
10:
30
52″30
4.90
11:
30
53″
4.95
11:
00
53″20
5.21
12:
00
53″16
5.21
12:
30
53″10
5.21
13:
00
53″16
5.21
13:
30
53″20
5.21
14:
00
53″16
表4.4-2水泵抽水观测
静止水位
（m）
下降水位
（m）
测量时间
测量流速时间
铁桶容量
（长×宽×高）
3.48
17:
30
2′11″
950×740×480
4.20
17:
35
2′10″
4.12
18:
00
2′11″
4.35
19:
00
2′11″
4.38
20:
00
2′11″
4.36
21:
00
2′11″
4.36
22:
00
2′11″
4.36
23:
00
2′11″
4.36
24:
00
2′11″
4.36
1:
00
2′11″
用抽水试验资料确定水文地质参数渗透系数K：
K=
式中：
K：
渗透系数（m／d）；
Q：
抽水量（m3／d），根据抽水试验成果获得；
M：
含水层厚度（m），此处取15m；
S：
抽水降落深（m），根据抽水试验成果获得；
r：
抽水井半径（m），此处取0.3m；
R：
影响半径（m/d）；
计算得卵石⑤含水层的渗透系数为30.1m/d。
根据抽水影响半径公式：
（1）
及承压水完整井计算公式：
（2）
式中各符号意义同前；
求得在不同抽水降深情况下抽水降深S与抽水量Q的关系，如表4.4-3和图4.4-1。
表4.4-3抽水量与抽水降深关系表
水位降深S（m）
抽水量Q（m3/d）
1
545
2
962
3
1350
4
1721
5
2081
6
2433
7
2777
8
3115
9
3449
图4.4-1常德市芙蓉商住楼地温空调抽水降深与抽水量关系图
根据业主提出的用水要求，日抽水量为2400T，从上述图表可知，当抽水降落差达到5.9米时，就能满足用水要求。
根据前述公式计算，在抽水井取水井半径取0.3m时，抽水量与影响半径关系如表4.4-4和图4.4-2。
表4.4-4抽水量与影响半径关系表
影响半径R
抽水流量Q
55
545
110
962
165
1350
219
1721
274
2081
329
2433
384
2777
439
3115
494
3449
549
3778
图4.4-2常德市芙蓉商住楼地温空调抽水影响半径与抽水量关系图
从上可知，当抽水量为设计抽水量（2400Ｔ/ｄ）时，影响半径为324.0ｍ。
4.5地下水均衡计算
4.5.1水均衡方程
项目区地下水补给量主要有降水入渗补给、河道侧向补给、灌溉回归补给。
采用水均衡法计算，总补给量（Q补）、总消耗量（Q消）、地下水蓄变量（
W）三者达到平衡、用公式表示即
Q补-Q消=
W
①降水入渗补给量
降水入渗系数α，采用湖南省水资源公报（2004年）分析成果，武陵区入渗系数在0.12-O.14之间，本报告多年平均取0.13，2004年取0.14（实际值）。
降水补给量：
Pr=O.1×α×P×F
式中Pr：
年降水量（ram）；多年平均取1398.3mm，2004年降水量为1554.9mm。
F：
计算面积（km2）；F=298km2
α：
入渗系数，多年取0.13，2004年取0.14
则多年平均降水补给量为：
Pr=0.1×0.13×1398.3×298=5417万m3。
2004年平均降水补给量为：
Pr=0.1×0.14×1554.9×298=6487万m3。
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